Para ayudar a proteger a las crías de tortugas marinas recién nacidas, diseñamos una herramienta para detectar actividad dentro de sus nidos.

Jugando con mis hijos en una playa en Isla Hatteras, una isla barrera frente a la costa de Carolina del Norte, entablé una conversación con un hombre que paseaba a su perro.Estábamos parados junto a un nido de tortugas, que el Servicio de Parques Nacionales había acordonado con un cartel que decía que el lugar estaba protegido por el gobierno federal.

“¿No sería bueno saber exactamente cuándo nacerán las crías de tortugas marinas?” reflexioné.Él sonrió y dijo: "Bueno, estamos trabajando en eso".

Esa conversación generó una asociación para desarrollar TurtleSense, una forma novedosa y económica de monitorear la actividad de los nidos de tortugas de forma remota.en un estudio recientemente publicado, describimos cómo funciona.

Entre los participantes se encontraba Eric Kaplan, el hombre que conocí en la playa y fundador de la Centro Oceánico de la Isla Hatteras;David Hermeyer y Samuel Wantman, ingenieros jubilados de la organización sin fines de lucro de San Francisco Nerds sin fronteras;Inventor maestro de IBM Thomas Zimmerman;y estudiante de veterinaria Josué Chamberlin.como un neurocientífico del desarrollo, Trabajé para comprender cómo las tortugas bebés podrían usar el movimiento o las vibraciones para coordinar la actividad del nido.

Los seres humanos pueden proteger mejor a las crías de tortugas marinas en su camino desde la playa al mar si saben con precisión cuándo aparecerán las crías.Pero predecir el surgimiento ha sido difícil.Descubrimos que al colocar un simple sensor disfrazado de huevo de tortuga en el nido, podíamos detectar actividad en el nido que indicaba cuándo las crías de tortuga emergerían de la arena y se acercarían al agua.

Un viaje peligroso

Las tortugas marinas pasan su vida en el océano, excepto cuando las hembras llegan a la costa. algunas veces cada verano para poner sus huevos.Una vez que ponen sus huevos y los entierran en la arena, regresan al agua.

Los huevos se incuban bajo la arena durante varias semanas.Luego, las crías emergen de la arena, generalmente como un enorme grupo de hermanos, y corren hacia las olas.este viaje es Un momento altamente vulnerable en la vida de una tortuga marina..

Las crías deben evitar los desechos de la playa, así como pájaros y cangrejos esperando aprovecharse de ellos.También pueden convertirse desorientado debido a la contaminación lumínica de casas de playa y hoteles y no logran llegar al agua, muriendo de deshidratación en la arena.

Las seis especies de tortugas marinas que se encuentran en los EE. UU.son protegido bajo la Ley de Especies en Peligro de Extinción, por lo que las comunidades costeras deben garantizar que las crías de tortuga reciban la protección adecuada, incluso durante su viaje al agua.

Los científicos suelen adivinar las fechas de aparición basándose en la cantidad de tiempo transcurrido desde que se puso el nido.Si el nido está en un área poblada, los voluntarios pueden monitorearlo desde el anochecer hasta la medianoche, durante el período en el que las crías podrían emerger.Pero esto puede durar hasta dos semanas, lo que requiere muchas horas de voluntariado.

¿Qué les dice a las crías que emerjan?

Probamos el monitor TurtleSense durante las temporadas de anidación de 2013 a 2018 en Carolina del Norte. Costa Nacional Cabo Hatteras, que está cerca del punto más al norte donde las tortugas bobas desovan en los EE. UU.Costa Este.Nuestro trabajo fue coordinado con agencias estatales y federales.

Las playas de Hatteras reciben un uso recreativo intenso, incluidos vehículos todo terreno en ciertos lugares, y los pescadores también utilizan las playas.El cierre de playas para proteger los nidos de tortugas ha provocado Conflicto por el equilibrio de intereses contrapuestos..Nuestro objetivo era encontrar una manera de proteger a las tortugas y al mismo tiempo permitir otros usos válidos de la playa.

Para monitorear los huevos, utilizamos un acelerómetro – un dispositivo que mide las vibraciones en un sistema y la rapidez con la que cambian.El acelerómetro estaba conectado a un microprocesador en una placa de circuito muy pequeña, que, a su vez, estaba incrustada en una bola de plástico del tamaño de un huevo de tortuga, aproximadamente tan grande como una pelota de pingpong.

Enterramos el monitor en 74 nidos de tortugas en las mañanas posteriores a la puesta de los nidos, debajo de los 10 huevos superiores.Un cable conectaba el sensor a una pequeña torre de comunicación a cuatro metros (doce pies) de los nidos.La torre transmitió datos de movimiento a torres de telefonía celular, lo que permitió a los investigadores monitorear de forma remota la actividad en los nidos.

Dado que las crías de tortuga nacen debajo de la arena, los científicos creen que pueden utilizar señales de temperatura para cronometrar su aparición por la noche, cuando les resulta más seguro escabullirse hacia el mar.Sin embargo, nuestra investigación indica que las vibraciones o el movimiento pueden desempeñar un papel importante en la comunicación entre hermanos de las tortugas marinas y en el momento de su aparición, incluso si no entendemos completamente cómo sucede.

Las tortugas marinas pueden sincronizar la actividad del nido de una manera comparable a reventar maíz en aceite hirviendo.Cuando los granos de palomitas de maíz se calientan uniformemente, todos comienzan a reventar aproximadamente al mismo tiempo, pero no completamente al mismo tiempo.De manera similar, en un nido de tortugas marinas, cuando la temperatura es la adecuada y la actividad de movimiento cesa, creemos que este calmamiento final podría indicar a las crías de tortuga que todos sus hermanos han nacido y que es hora de abandonar el nido.

Los científicos han documentado otras especies que utilizan señales vibratorias entre hermanos para coordinar la actividad de eclosión, incluidas ranas arbóreas y tortugas terrestres.Pero es más difícil detectar este tipo de comunicación potencial en huevos de tortugas marinas enterrados.

Utilizamos datos de TurtleSense para desarrollar un método para predecir cuándo un nido de crías de tortuga intentará el viaje hacia el océano.Los datos del monitor nos permitieron detectar la actividad de eclosión en los nidos y observar que las tortugas eclosionan en oleadas, se calman y luego se mueven juntas, aparentemente en sincronía.

Una vez que comienza la eclosión, estimamos que las crías emergerán del nido un promedio de 3,7 días después.Una vez que finaliza la eclosión, podemos revisar esta fecha de predicción, reduciendo la ventana.Las tortugas en nidos profundos normalmente salen dos noches después de que se completa la eclosión.Las crías en nidos menos profundos pueden emerger una noche después de que termina la eclosión.

El sistema también puede detectar nidos infértiles, que mostrarán una ausencia de actividad de eclosión.Saber que un nido es infértil permite a los monitores centrarse en otra parte.

Mejorar la protección de las tortugas

Ver aparecer tortugas marinas recién nacidas y caminar hacia las olas es inspirador.Al hacer posible determinar las fechas de aparición de las crías de tortuga, mis colegas y yo esperamos que TurtleSense permita que más personas participen en su observación.Los sensores también podrían ayudar a facilitar medidas de protección, como monitorear los nidos y apagar las luces cerca del agua.

Esta investigación nos permitió vislumbrar eventos de desarrollo nunca antes vistos en las primeras vidas de las tortugas marinas y planteó preguntas interesantes sobre cómo los animales pueden procesar las vibraciones y potencialmente usarlas para comunicarse.Los planes para construir los sensores y las torres de comunicación son todos de código abierto y están disponibles en línea en Nerds sin fronteras sitio web.